Elektroliz mavzusi bo'yicha vazifalar. Eritmalar va echimlarning elektrolizi

Eritmalar va echimlarning elektrolizi (tuzlar, ishqor)

Agar siz elektrolitlarni eritma yoki elektrolit eritmaiga quying, shunda ionlarning eritmasiga yoki ekish anonga (ijobiy zaryadlangan elektrod) ga ta'sir qiladi.

Katodida katodda elektronlar olib boriladi va tiklanadi, anonlarga anonlarga anonlarga ananslar beriladi. Bu jarayon elektroliz deyiladi.

Elektroliz elektrodlarda elektr toki eritmasi yoki elektrolit eritmasi orqali o'tilganda elektrodlarga oqib chiqadigan qizilcha jarayon.

Eritilgan tuzlarning elektrolizi

Natriy xlorid eritmasi hosil bo'lganligini ko'rib chiqing. Eritmada issiqlikni targ'ib qilish davom etmoqda:

$ Necl → na ^ (+) + Cl ^ (-). $

Cy Na ^ (+) $ elektr tokining harakati ostida katodga o'ting va undan elektronlar quyidagilar quyiladi:

$ Na ^ (+) + ṭ ē → (NA) ↓ (0) $ (tiklanish).

Anions $ cl ^ (-) $ Anodga o'ting va elektronni bering:

$ 2 MCL ^ (-) - 2/0 → (CL_2) ↖ (0) $ (oksid).

Umumiy jarayonlar tenglamasi:

$ Na ^ (+) + ṭ ē → (NA) ↓ (0) | 2 $

$ 2 MCL ^ (-) - 2ē → (CL_2) ↓ (0) | 1 $

$ 2na ^ (+) + 2cl ^ (-) \u003d 2 (Na) ↖ (0) + (CL_2) ↖ (0) $

$ 2NACL (→) ↓ (\\ matn "elektroliz") 2na + Cl_2 $

KAToddagi metall natriy, anoddagi xlor gazli gazida hosil bo'ladi.

Asosiysi, siz eslashingiz kerak: elektr energiyasi bilan bog'liq elektroliz jarayonida amalga oshiriladi kimyoviy reaktsiyabu o'z-o'zidan borolmaydi.

Elektrolitlarning suvli eritmalarining elektrolizi

Qiyin holat - elektrolit echimlarining elektrolizi.

Tuz yechimida metall ionlari va kislota qoldiqlaridan tashqari, suv molekulalari mavjud. Shuning uchun elektrodlardagi jarayonlarni ko'rib chiqishda ularning elektrolizda qatnashishini hisobga olish kerak.

Elektrolitlarning suvli eritmalarining elektrolizi mahsulotlarini aniqlash uchun quyidagi qoidalar mavjud:

1. Katoddagi jarayon Bu katodning elektr energiyasining elektrokimyoviy qatorida metall (elektrolitatlar kationiga) bo'lgan materialga bog'liq emas va agar:

1.1. Elektrolitte kationi bir qator kuchlanishda bir qator kuchlanishda joylashgan, shuning uchun suvni tiklash jarayoni katodda (vodorod $ N_2 $) ajratilgan. Metall katalari tiklanmaydi, ular yechimda qoladilar.

1.2. Katodda elektrolitte kationi alyuminiy va vodorod o'rtasidagi stresslarda joylashgan, keyin katodda metall ionlari va suv molekulalari tiklanmoqda.

1.3. Elektrolitte kationida katodda metall kattaliklar tiklangan stresslar ketma-ket joylashgan.

1.4. Qaror tarkibida kation mavjud turli xil metallarMen birinchi navbatda darhol stressli stresslar borasida metall kationni tiklayman.

Katodik jarayonlar

2. Anoddagi jarayonanod materiali va anion tabiatiga bog'liq.

Anod jarayoni

2.1. Agar a and eriydi (temir, rux, kumush va barcha metallar elektrolizda oksidlangan barcha metallar) Anionning tabiatiga qaramay, anodetaning metallligi oksidlangan.

2.2. Agar a anod eriydi (U inert - grafit, oltin, platina), keyin:

a) Tuzlarni elektr energiyasining echimlari bilan kaltaksiz kislotalar (ftoridga qo'shimcha ravishda) Anodda alion oksidlash jarayoni davom etmoqda;

b) tuzlarning elektroliz echimlari bilan kislorodni o'z ichiga olgan kislotalar va ftorlar Andda suv oksidlash jarayoni mavjud ($ o_2 ajratilgan). Anionlar oksidlanmaydi, ular yechimda qoladilar;

c) Alions oksidlanish qobiliyati bo'yicha quyidagi tartibda:

Keling, ushbu qoidalarni muayyan vaziyatlarda qo'llashga harakat qilaylik.

Agar anod erimaydigan bo'lsa, natriy xlorid eritmasini tekshiring va agar anod eriydi bo'lsa.

1) Anod erimaydigan (masalan, grafit).

Echim elektrolitik dispanserning jarayoni:

Umumiy tenglama:

$ 2H_2O + 2CL ^ (-) \u003d H_2 + CL_2 + 2OH ^ (-) $.

$ Na ^ (+) $ echim borligini hisobga olgan holda, biz molekulyar tenglamani tuzamiz:

2) anod eriydigan (masalan, mis):

$ Necl \u003d na ^ (+) + Cl ^ (-) $.

Agar anad eriy bo'lsa, unda anhu ana o'shalar oqdirlar.

$ Cu ^ (0) -2ē \u003d cu ^ (2 +) $.

Cu ^ (2 +) $ bir qatorda ($ n ^ (+) dan keyin stresslar qatorida, ular katodda tiklanadilar.

$ NACL $ kontsentratsiyasi eritmada o'zgarmaydi.

Mis sulfat eritmasining elektrolizi (II) erimaydigan tood:

$ Cu ^ (2 +) + 2/) (0) | 2 $

$ 2H_2O-4ē \u003d O_2 + 4H ^ (+) | $ 1

Umumiy ion tenglamasi:

$ 2cu ^ (2h_2o \u003d 2cu ^ (0) + O_2 + 4H ^ (+) $

Anionlarning mavjudligini hisobga olgan holda umumiy molekulyar tenglama $ uchun $ $_4 ^ (2 -)

Kaliy gidroksid eritmasi bilan bog'liqmi? erimaydigan tooding:

$ 2H_2O + 2: h_2 + 2oh ^ (-) | $ 2

$ 4OH ^ (-) - 4ē \u003d O_2 + 2h_2o | 1 $

Umumiy ion tenglamasi:

$ 4H_2O + 4oh ^ (-) \u003d 2h_2 + 4oh ^ (-) + O_2 + 2h_2o $

Umumiy molekulyar tenglama:

$ 2H_2O (→) ↖ (\\ matn "elektroliz") 2h_2 + O_2 $

Bunday holda, shunga aylanadi, shundaki, faqat suvning elektrolizi. Biz shunga o'xshash natijani va $ h_2so_4, nano_3, K_SO_4 $ va boshqa echimlarning natijalariga erishamiz.

Sanoatda eriy mevalar va echimlarning elektrolizi keng qo'llaniladi:

Metallar uchun (alyuminiy, magniy, natriy, elektroliz tomonidan olinadi).
Vodorodni, halogen, ishqorni olish.
Metallarni tozalash uchun - qayta ishlash (tozalash mis, nikel, qo'rg'oshi elektrokimyoviy usul bilan amalga oshiriladi).
Korozik (xrom, nikel, mis, kumush, oltin, oltin) dan himoya qilish uchun - galvanotegia.
Metall nusxalari, plitalar - Elektrotip.

Elektroliz nima? Ushbu savolga javoban soddalashtirish uchun keling, har qanday to'g'ridan-to'g'ri oqimning har qanday manbaini tasavvur qilaylik. Har bir DC manbai har doim ijobiy va salbiy qutbni topishi mumkin:

Elektrodlarni chaqiradigan ikkita elektr jihatdan ikkita kimyoviy chidamli plitalarni ulang. Ijobiy qutbga biriktirilgan plastinka anod va salbiy katodga deyiladi:

Natriy xlorid elektrolit bo'lib, erishi paytida natriy kationlari va xlorid ionlariga aylanadi:

Nacl \u003d na + + cl -

Zaryadlangan sall xlor anions musbat zaryadlangan elektrodga - anod va ijobiy zaryadlangan Na + kationlar salbiy elektrodga - Kuditly elektrodga o'tishi aniq. Natijada, na + kationlar va Cl alionlar, ya'ni ular neytral atom bo'ladi. Narx ionlari yoki Cl ionlari holatida elektronni sotib olish va elektronlarning yo'qolishi bo'yicha elektronni sotib olish orqali amalga oshiriladi. Ya'ni bu jarayon katodda davom etadi:

Na + + 1e - \u003d Na 0,

Va ana o'shalarda:

Cl - - 1e - \u003d Cl

Har bir xlor atomi zararli elektronga ega, ularning yagona mavjudligi zararli va xlor atomlari ikkita xlor atomlarining molekulasiga birlashtirilgan:

Cl ∙ + ∙ Cl \u003d Clob 2

Shunday qilib, anodda oqadigan jarayon to'g'ri qayd etiladi:

2CL - - 2e - \u003d CL 2

Ya'ni bizda:

Katod: na + + 1e - \u003d 0

Anode: 2clcl - - 2e - \u003d c cl 2

Elektron balansni taqdim etaylik:

Na + + 1e - \u003d Na 0 | ∙ 2

2CL - - 2e - \u003d Cl 2 | ∙ 1<

Ikkala tenglamaning chap va o'ng qismlarini harakatlantirish serverlikBiz olamiz:

2NA + + 2e - + 2cl - - 2e - \u003d 2na 0 + cl 2

Biz ikkita elektronni xuddi algebrada qanday amalga oshirilishini bir xil darajada kamaytiramiz, biz ion elektroliz tenglamasini olamiz:

2nacl (g.) \u003d\u003e 2na + Cl 2

Yuqorida ko'rib chiqilgan ish nazariy nuqtai nazarning eng oddiy holatidir, chunki natriy xloridning natriy ionlari, faqat xlorli anionlardan iborat edi.

Boshqacha qilib aytganda, na + kationlar, shuningdek, Anions Cl - katod va anod uchun "raqobatchilar" yo'q edi.

Qanday bo'ladi, masalan, natriy xlorid eritilishi o'rniga, suvli eritmadan o'tingmi? Bunday holatda natriy xlorid dislorid disloridi kuzatiladi, ammo suvli eritmada metall natriy shakllanishi mumkin emas. Axir, biz natriy ishqorli metallarning vakili - suv bilan reaktsiya qiladigan juda faol metal. Agar natriy bunday sharoitda tiklana olmasa, katodda nima qayta tiklanadi?

Suv molekulaining tuzilishini eslaylik. U dipol, ya'ni u salbiy va ijobiy qutblarga ega:

Bu mulkka bog'liq, bu katodning yuzasini va anodning yuzasi "yirtib olishga" qodirdir.

Bunday holda, jarayonlar yuz berishi mumkin:

2h 2 O + 2e - \u003d 2oh - + H 2

2h 2 O - 4e - \u003d o 2 + 4h +

Shunday qilib, agar biz har qanday elektrolit echqazayotganini ko'rib chiqsak, elektrolit aylanishi paytida hosil bo'lgan katodda va anodda oksidlanish uchun suv molekulalari bilan raqobatlashayotganini ko'ramiz.

Qanday qilib katodda va anodda qanday jarayonlar bo'ladi? Elektrolitlarni dispanser yoki suv molekulalarini oksidlash / tiklash paytida hosil bo'lgan ionlarni bo'shatish? Yoki barcha ko'rsatilgan jarayonlarning barchasi bir vaqtning o'zida bo'ladimi?

Elektrolit turiga qarab, suvli eritmani elektroliz elektrolizit elektrolizida turli vaziyatlar mumkin. Masalan, ishqorli, ishqorli er metallari, alyuminiy va magniy kationlari, gidrid, ishqorli er metallari, alyuminiy yoki magniy, alyuminiy yoki magniy, ya'ni . Suvni reaktsiya qilish metallari.

Bunday holda, katodda faqat suv molekulalarini tiklash mumkin.

Katoddagi elektrolit eritmasining elektrolizida qanday jarayon oqishini eslang Quyidagi elektrolitlarni quyidagi printsiplarga amal qilishingiz mumkin:

1) Agar elektrolitning normal sharoitda bo'sh holatda bo'lgan metall katorati suv bilan reaktsiyada bo'lsa, katod qayta ishlanadi:

2h 2 O + 2e - \u003d 2oh - + H 2

Bu bir qator ALC faoliyatining boshida metallarga tegishli.

2) Agar elektrolit bo'shliqni suv bilan reaktsiya qilmaydigan metall katsiyasidan iborat bo'lsa, ammo kislotali bo'lmagan kislotalarga reaktsiya, metall katak va suv molekulalarini tiklash kabi ikkita jarayon mavjud:

Men n + + ne \u003d men 0

Bunday metallarga bir qator faoliyatda Al va N o'rtasidagi metallar kiradi.

3) Agar elektrolit vodorod kati yoki kislota kislotalari bilan reaktsiya bermaydigan metall kataklardan iborat bo'lsa - faqat elektrolitatörine riantlar tiklanadi:

2n + + 2e - \u003d H 2 - kislota holatida

Men n + + ne \u003d men 0 - tuz bo'lsa

Bu orada anodda vaziyat quyidagicha:

1) Agar elektrolit tarkibida kislorodsiz kamchilik qoldiqlari (F -) dan iborat bo'lsa, unda anod tarkibi ularning oksidlanish jarayoni, suv molekulalari oksidiya emas. Masalan:

2sl - - - 2e \u003d Clob 2

S 2- - 2e \u003d s

Ftorid ionlari ftorum suvli echimda hosil bo'lolmasligi uchun anodon oksidlanmaydi (suvga reaktsiya)

2) Agar elektrolitda gidroksid ionlari kirsa (ishqor), ular suv molekulalari o'rniga oksidlanadi:

4 - - 4e - \u003d 2h 2 o + o 1

3) Agar elektrolyte kislorod mavjud kislota qoldiq bo'lsa (organik kislotalar qoldiqlari) yoki ftorid-ion (F - ftorid) yoki ftorid-ion (F -) suv molekulalarini oksidlash jarayoni mavjud:

2h 2 O - 4e - \u003d o 2 + 4h +

4) Anadda karbokshli kislotaning kislotasi qoldiq holatida bu jarayon mavjud:

2upo - - 2e - \u003d r-r + 2co 2

Keling, turli vaziyatlar uchun elektroliz tenglamalarini rekord etamiz:

№1 misol

Katod va sinod xloridining eritmaining elektrolizi bilan bir qatorda sodir bo'lgan jarayonlar tenglamasini yozing umumiy tenglama elektroliz.

Qaror

Zeroder xloridi o'zini targ'ib qiladi:

Zncl 2 \u003d zn 2+ + 2clcl -

Keyinchalik, elektroliz Siqk xloridining eritmasi ekanligini va suvli eritma emasligiga to'lanishi kerak. Boshqacha qilib aytganda, katodda faqat rux izlarini tiklash mumkin, faqat anoddagi xlorid ionlarining oksidlanishi paydo bo'lishi mumkin. Suv molekulasi yo'q:

Katod: zn 2+ + 2e - \u003d zn 0 | 1

Anode: 2clcl - - 2e - \u003d Cl 2 | 1

Zncl 2 \u003d zn + Cl 2

2-misol.

Katod va Sink xloridining suvli eritmasining suvli eritmasi, shuningdek, umumiy elektroliz tenglamasi bilan oqadigan jarayonlar tenglamasini yozing.

Bu holda, bu holda suvolizmga aylangandan beri suvoliz, nazariy jihatdan, suv molekulalari ishtirok etishi mumkin. Sink Al va u o'rtasidagi ketma-ket faoliyatda joylashganligi sababli, katod sinkli katodli, ham suv molekulalari tiklanishini anglatadi.

2h 2 O + 2e - \u003d 2oh - + H 2

Zn 2+ + 2e - \u003d zn 0

Xlorid ioni HCL kislismining kislotasi qoldiqidir, shuning uchun xlorid ionlarida oksoridlash musobaqasida "Suv \u200b\u200bmolekulalarida" g'alaba qozonish uchun "tanlovida:

2CL - - 2e - \u003d CL 2

Ushbu holatda, elektrolizning umumiy tenglamalari yozilmaydi, chunki u katodda chiqarilgan vodorod va rux bilan chiqarilishi noma'lum.

3-misol.

Katod jarayonlarining tenglamalarini yozing va mis nitratning suvli eritmasi, shuningdek umumiy elektroliz tenglamasi bilan.

Mis nitrati - bu predmisal holatda:

Cu (son yo'q 3) 2 \u003d cu 2+ + 2no 3 -

Mis vodorod huquqi, ya'ni misning katadiri katodda tiklanadi:

Cu 2+ + 2e - \u003d cu 0

Nitrat-ioni 3 - - kislorodni o'z ichiga olgan kislorod qoldiq, bu netdrat ionlarida oksidlashda suv molekulalari tanlovida "yo'qotish" degan ma'noni anglatadi:

2h 2 O - 4e - \u003d o 2 + 4h +

Shunday qilib:

Katod: cu 2+ + 2e - \u003d cu 0 | ∙ 2

2Cu 2+ + 2h 2 O \u003d 2Cu 0 + O 2 + 4H +

Qo'shimcha ravishda olingan tenglama elektroliz ion tenglamasi hisoblanadi. To'liq molekulyar elektroliz tenglamasini olish uchun, qabul qilinganlarning chap va o'ng tomoniga 4 ion nitrat qo'shing ion tenglamasi Hamkorlik sifatida. Keyin biz olamiz:

2Cu (Yo'q 3) 2 + 2h 2 o \u003d 2Cu 0 + O 2 + 4

4-misol.

Katode va kaliy asetatsiyasining suvli eritmasining elektrolizi, shuningdek, umumiy elektroliz tenglamasida bo'lgan jarayonlar tenglamasini yozing.

Qaror:

Suvli echimda kaliy asetat kaliy va atsetat ionlarini ajratadi:

Ch 3 cops \u003d ch 3 SOO - + K +

Kaliy ishqorli metal. Boshida stresslarning bir qatorini elektrokimyoviy qatorida joylashgan. Bu shuni anglatadiki, uning katodida katodda chiqara olmaydi. Buning o'rniga suv molekulalari tiklanadi:

2h 2 O + 2e - \u003d 2oh - + H 2

Yuqorida aytib o'tilganidek, kislota qoldiqlari karboksil kislotalar Anderdagi suv molekulalarida oksidlanish uchun "g'alaba":

2 Shunday qilib, 3-chi - - 2e - \u003d 3-ch 3 + 2co 2

Shunday qilib, elektron muvozanatni sarhisob qilish va katodda yarim resurslarning ikkita tenglamalarini va biz olamiz:

Katod: 2h 2 o + 2e - \u003d 2oh - + 2 | ∙ 1

Anode: 2ch 3 Soo - - 2e - \u003d ch 3t 3 + 2co 2 | ∙ 1

2h 2 O + 2ch 3 Soo - \u003d 2oh - + H 2 + ch 3 -ch 3 + 2co 2

Ion shaklida to'liq elektroliz tenglamasini oldik. Ikkita kaliy ionlarini chap va o'ng tomonning o'ng tomoniga qo'shib, qarshi kurashish bilan hal qilib, molekulyar shaklda to'liq elektroliz tenglamasini olamiz:

2h 2 o + 2ch 3 Coo \u003d 2Koh + H B ch 3-Sh 3 + 2co 2

5-misol.

Katode va oltingugurt kislotasi suvli eritmasining suvli eritmasi, shuningdek, umumiy elektroliz tenglamasi bilan bog'liq jarayonlar tenglalarini yozing.

Sulfat kislota Vodorod kationlari va sulfat ionlarida ajratadi:

H 2, shuning uchun 4 \u003d 2h + +, shuning uchun 4 2-

Katnik vodorodning katodida va suv molekulaslarining oksidlashida, sulfat ionlari kislorodli kislota qoldiqlari hisoblanadi:

Katod: 2n + + 2e - \u003d h 2 | ∙ 2

Anod: 2h 2 o - 4e - \u003d o 2 + 4h + | 1

4n + + 2h 2 o \u003d 2h 2 + o 2 + 4h +

Chap va o'ngdagi va chap tomonda kamodrogining chap qismida, biz oltingugurt kislotasining suvli eritmasining elektrolizining tenglamasini olamiz:

2h 2 o \u003d 2h 2 + o 2

Ko'rinib turibdiki, sulfat kislotaning suvli eritmasining elektrolizi suvning elektroliziga kamayadi.

6-misol 6.

Katode va natriy gidroksidi suvli eritmaning suvli eritmasi, shuningdek, elektroliz tenglamasi bilan bog'liq jarayonlar tenglamasini yozing.

Natriy gidroksidli dispansatsiya:

Naush \u003d Na + Oh -

Katetda faqat suv molekulalari tiklanadi, chunki natriy yuqori faol metalldir, anoddagi faqat gidroksid ionlari:

Katod: 2h 2 o + 2e - \u003d 2oh - + 2 | ∙ 2

Anod: 4oh - - 4e - \u003d o 2 + 2h 2 o | 1

4s 2 O + 4H - \u003d 4oh - + 2h 2 + o 2h 2 o

Biz ikki suv molekulasini chap va o'ngdan va 4 gidroksid ionlarini kamaytiramiz va ular oltingugurt kislotasi bo'lgani kabi, natriy gidroksidli elektrolizm suvining elektroliziga kamayadi.

Oldinga oldinga

Diqqat! Oldindan ko'rish Slaydlardan faqat axborot maqsadlari uchun foydalaniladi va barcha taqdimot imkoniyatlari to'g'risida fikrlar bildirmasligi mumkin. Agar siz ushbu ish bilan qiziqsangiz, iltimos to'liq versiyasini yuklab oling.

EME natijalari Bitiruvchilar uchun "elektroliz" mavzusidagi vazifalarni ko'rsating. Ichida maktab dasturi Ushbu mavzuni o'rganish bir necha soniya miqdoriga etarli emas. Shuning uchun, maktab o'quvchilarini imtihonga tayyorlashda ushbu masalani juda batafsil ma'lumot olish kerak. Elektrokimyo asosidagi bilimlar bitiruvchiga imtihon topshirish va oliy o'quv yurtida o'qishni davom ettirishga yordam beradi. "Elektroliz" mavzusida etarli darajada "elektroliz" mavzusini o'rganish uchun tayyorlov ishlari Ejection bitiruvchilari bilan: - "elektroliz" mavzusidagi asosiy tushunchalarni aniqlash bilan tanishing; - anoddagi katodli kataking qoidalarini tahlil qilish va anoddagi anionlarning oksidlanishi qoidalarini tahlil qiling (Suv molekulalarining echimlarning elektrolizining roli) elektroliz jarayonini tenglashtirish uchun shakllantirish ko'nikmalari (katod va anode jarayoni); - talabalarni odatdagi vazifalarni bajarish uchun o'rgatish asosiy daraja (vazifalar), ko'tarilgan va yuqori daraja Qiyinchiliklar. Elektroliz - to'g'ridan-to'g'ri elektr tokalini o'tkazishda echimlar va elektrolitlarning oqimida oqadigan qizil jarayonlar. Echim yoki eritma elektrolitda, uning ionlari bo'yicha tarqalishi sodir bo'ladi. Elektr tarmog'iga yoqilganda, yo'naltirish harakati va elektrodlar yuzasida qayta ishlangan jarayonlar bo'lishi mumkin. Anod - Ijobiy elektrod, oksidlanish jarayoni ketadi.

Katod - salbiy elektrod, unda tiklanish jarayoni mavjud.

Eritmalarning elektrolizi U alyuminiyga stresslar qatorida joylashgan faol metallarni olish uchun ishlatiladi (shu jumladan).

Natriy xlorid elektroliz

K (-) na + + 1e -\u003e Na 0

A (+) 2cl - - 2e -\u003e Clob 2 0

2nacl (Elektron pochta) -\u003e 2na + Cl 2 (faqat eritma elektroliz bilan).

Alyuminiy alyuminiy oksidi echimni eritilgan maydalametrda (NA 3-sonli) elektrolizi olinadi.

2 2 O 3 (Elektron pochta) -\u003e 4al + 3o 2

K (-) al 3+ + 3e ~ -\u003e Al

A (+) 2o 2 ~ -2e ~ -\u003e o 2

Kaliy gidroksid eritmasi bilan elektrlash elektrolizi.

Koh-\u003e K + Oh ~

K (-) K + + 1e -\u003e K 0

A (+) 4oh - - - 4e -\u003e O 2 0 + 2n 2

4Koh (Elektron pochta) -\u003e 4K 0 + O 2 0 + 2 O

Shu holatda suv molekulalarini elektrodlar bo'yicha elektrodlarda qayta tiklash mumkinligini ta'minlaydi.

Suvli suv eritmalarining elektrolizi Katoddagi va anoddagi elektrodli suv terisislarida bo'lgan ishtiroki tufayli yanada murakkabroq.

Suvli echimlarda elektroliz qoidalari.

Katodda:

1. Litiyadan Litiydan alyuminiyga (shu jumladan) kuchlanishli metallar qatorida joylashgan katalari NN 4 +. Buning o'rniga suv molekulalari tiklanmaydi,

2n 2 o + 2e-> H 2 + 2h -

2. Stresslar qatorida joylashgan katalari, alyuminiyga vodorodga olib borilgandan so'ng, suv molekulalari bilan bir qatorda tiklanishi mumkin:

2n 2 o + 2e-> H 2 + 2h -

Zn 2+ + 2e-> Zn 0.

3. Vodoroddan keyin kuchlanishning ketma-ket qatlamlari to'liq tiklanmoqda: AG + 1E-> AG 0

4. Vodorod ionlari kislotali echimlarda tiklanadi: 2n + + 2e-> H 2

Andda:

1. Kislorodni o'z ichiga olgan alionlar va F - - Oksmisemang, suv molekulalari oksidlanadi:

2n 2 O - 4e-> O 2 + 4n +

2. Oltingugurt, yod, brom, xlor (ushbu ketma-ketlikda) oddiy moddalar uchun oksidlanadi:

2sl - - 2e-> Kl 2 0 s 2- - 2e-> S 0

3. Gidroksid ionlari ishqorli echimlarda oksidlanadi:

4Eon - - 4e-> O 2 + 2n 2 o

4. Axonlar karboksilli tuzlarning echimlarida oksidlanadi:

2 r - Soo - - 2e-> R - r + 2s 2

5. Erkistik anod kiyimlardan foydalanganda, tashqi zanjirga elektron atmosning metal atmoslarining oksidlanishi tufayli ingichka atturatsiya qilinadi:

Cu 0 - 2e-> Cu 2+

Elektrolitlarning suvolin echimlarida elektroliz jarayonlariga misollar

1-misol.K 2 Shunday qilib, 4 -\u003e 2k + Shunday qilib, 4 2-

K (-) 2h 2 O + 2e ~ -\u003e h 2 + 2oh -

A (+) 2h 2 O - 4e ~ -\u003e O 2 + 4h +

Umumiy elektroliz tenglamasi: 2h 2 o (Elektron pochta) -\u003e 2 H 2 + O 2

Masalan 2. Nacl -\u003e na + cl ~

K (-) 2h 2 O + 2e ~ -\u003e h 2 + 2oh -

A (+) 2cl - - 2e -\u003e Clob 2 0

2ncl + 2h 2 o (Elektron pochta) -\u003e H 2naOH + CL 2

Masalan 3. cu shunday 4 -\u003e CU 2+ + Shunday qilib, 4 2-

K (-) Cu 2+ + 2e ~ -\u003e CU

A (+) 2h 2 O - 4e ~ -\u003e O 2 + 4h +

Elektrolizning umumiy tenglamasi: 2 cu, shuning uchun 4 + 2h 2 o (joriy) -\u003e 2Cu + O 2 + 2h 2

Masalan 4. Ch 3 Coon-\u003e Ch 3 Coo ~ + NAB +

K (-) 2h 2 O + 2e ~ -\u003e h 2 + 2oh -

A (+) 2ch 3 Coo ~ - 2e ~ -\u003e C 2 H 6 + 2co 2

Umumiy elektroliz tenglamasi:

Ch 3 Con + 2h 2 O (Elektron pochta) -\u003e H 2nahc 3 + C 2 H 6

Murakkablikning asosiy darajasini topshirish

"Tuzlarni eritmalar va echimlarning elektrolizi" mavzusida sinov. Bir qator metall kuchlanish. "

1. Shisha echimida elektroliz mahsulotlaridan biridir:

1) KCI. 2) Cuso 4 3) FECI 2 4) AGNO 3

2. Kaliy nitratning suvolizi bilan ana-lashda ajratilgan: 1) O 2.2) 2 Yo'q 3) n 2 4) h 23. Vodorod suvli eritma elektrolizida hosil bo'ladi: 1) Caci 2. 2) Cuso 4 3) HG (3-son yo'q) AGNO 34. AG va K 2) AG va K 2) AG va K 2, KCI (P-P) 3) Zn va Kci (P-P) 3) Mg va SNCI 2(P-p) 4) AG va CUSO 4 (P-P) 5. Lakmus rangidagi katodda natriy yodid eritmasining elektrolizi bilan eritmada: 1) qizil 2 ) Ko'k 3) binafsha 4) sariq6. Katodli kaliy floridining suvdoshli eritmasi bilan ajratilgan katodli: 1) vodorod2) ftoridli ftorume 3) ftorlar 4) kislorod

"Elektroliz" mavzusidagi vazifalar

1. elektroliz 400 g eritma halokat tuzi 11,2 litr (N.U.) gaz katodda ajratilganida to'xtatildi. Tuzlangan manba parchalanishi darajasi (%):

1) 73 2) 54,8 3) 36,8 4) 18

Muammoni hal qilish.Elektroliz reaktsiyasining tenglamasini tuzamiz: 2 kalal + 2h 2 o → H 2 + CL 2 + 2 °ht 2,2 \u003d 80 gramme \u003d 11.2 / 22.4 \u003d 0, 5 Mole Ac (Nacl) \u003d 0.5 ∙ 2 \u003d 1 Malm (Nacl) \u003d 1 ∙ 58.5 \u003d 58,5 g 83/83 yoki 73% gacha parchalangan.

Javob: Tuzning 73 foizi parchalanadi.

2. 200 g xrom sulfat eritmasi (III) elektrolizni tuzlangan umumiy xarajatlarga (metal qo'yiladi). Istalgan suvning massasi (gramm):

1) 0,92 2) 1,38 3) 2,76 4) 5,52

Muammoni hal qilish.Elektroliz reaktsiyasini tuzamiz: 2cr 2cr 2cr (4) 3 + 6h 2 o → 4cr + 2 + 6h 2, 4. 200 ∙ 0.1 \u003d CR 2 (Shunday qilib 4) 3) \u003d 20/392 \u003d 0.051mols \u003d 0.051 ∙ 3 \u003d 0.153 Malm (H 2 O) \u003d 0.153 ∙ 18 \u003d 2.76 g

Vazifalar yuqori darajadagi daraja 3-soniya murakkablik

1. Shisha formulasi va uning suvi eritmasining elektrolizi paytida anadeda oqadigan jarayonning tengligi o'rtasidagi yozishmalarni o'rnating.

3. Shishar eritmasining elektrolizida tuzli formulalar va katodda oqayotgan jarayonni tenglashtirish o'rtasida yozishmalarni joylashtiring.

5. Moddaning nomi va uning suvdosh eritmasining elektroliz mahsulotlari o'rtasida yozishmalarni joylashtiring.

Javoblar: 1 - 3411, 2 - 3653, 3 - 3653, 4 - 2253, 4 - 2246, 5 - 145. Yo'lda, bitiruvchilar ushbu bo'limda yaxshi so'riladi va imtihonda yaxshi natijalarga erishadi. Materialni o'rganish ushbu mavzu bo'yicha taqdimot bilan birga keladi.

Elektroliz (yunon elektron - Amber + liziz - parchalanishi) - DC elektrolit orqali o'tish paytida kimyoviy reaktsiya. Bu moddalarning tarkibiy qismlarida elektr tokining ta'siri ostida bo'lgan moddalarning parchalanishi.

Elektroliz jarayoni katodga (salbiy zaryadlangan ionlarni) va ano uchun zaryadlangan ionlar (anions) ga o'tishdir.

Shunday qilib, alionlar va katodda andod va katodga qarab yugurishgan. Bu erda kimyoviy reaktsiya. Ushbu mavzu bo'yicha vazifalarni muvaffaqiyatli hal qilish va yozish reaktsiyalari, katod va anoddagi jarayonlarni ajratish kerak. Ushbu maqolada shunday qurilgan.

Katod

Kationlar katoyaga jalb qilinadi - ijobiy zaryadlangan ionlar: NA +, K +, Cu 2+, Fe 3+, AG + va boshqalar, AG + va boshqalar.

Nimaligini aniqlash uchun reaktsiya Katodda, avvalambor, metalning faoliyatini aniqlash kerak: uning metal kuchlanishining elektrokimyoviy qatori.

Agar katodda faol metall (Li, Na, K) paydo bo'lsa, unda bu fodorod ajralib turadi. Agar o'rta faoliyatning metall (CR, Fe, CD) bo'lsa - vodorod katodda va metallning o'zi ajratiladi. Sof shaklda (Cu, AG) katodida samarali bo'lmagan metallar ajratilgan.

Ta'kidlash joizki, alyuminiy asta-sekin stresslardagi faol va o'rta faoliyat metallari o'rtasidagi chegara hisoblanadi. Katetaning elektrolizi bilan alyuminiy uchun metallar (shu jumladan!) Qayta tiklanmayapti, buning o'rniga suv molekulalari tiklanadi - vodorod chiqariladi.

Agar vodorod ionlari katodda olinsa - X + (masalan, HCl, HCl, HCl, HCl, 4 dan 4 ta kislotali elektroliz bilan), vodorod kislotek molekulalaridan tiklanadi: 2h + - 2e \u003d h 2

Anod

Anionlar anodnikiga jalb qilinadi - salbiy zaryadlangan ionlari: shuning uchun 4 2-, PO 4-, Cl -, S 2-, Ch 3 Coo.

Kislorodni o'z ichiga olgan alionlarning elektrolizi bilan: shuning uchun 4 2-, 4 3 - Hech qanday ano ichakda ham moyli emas va kislorodni tanqid qilmaydi.

Hexsiz anionlar oksidlanadi va tegishli haloglar tomonidan chiqariladi. Sulfidli sulfidli sulfur oksidlanish paytida. Istisno ftor - agar u anodka kirsa, suv molekulasi bo'shatiladi va kislorod chiqariladi. Ftorin elektroegativ elementdir, shuning uchun istisno.

Organik kislotalarning alionlari maxsus tarzda oksidlanadi: karboksil guruhiga nisbatan radikallanadi va u karbonat dioksidi - CO 2 ga aylanadi.

Solutionlarga misollar

Ta'lim jarayonida siz ketma-ket o'tkaziladigan metallarni uchratishingiz mumkin. Tadqiqot bosqichida siz kengaytirilgan miqdordagi metallar faoliyatidan foydalanishingiz mumkin.

Endi siz katodda nimani anglatishini aniq bilib olasiz ;-)

Shunday qilib, amaliyot. Biz katod va katodli eritmalar, CU (3-sonli) elektrolizatsiyasida (3-sonli) elektrolizatsiyasida hosil bo'lganini, AlBF 3, NAF, FII 2, Ch 3 SOOOI.

Ba'zida vazifalarda elektroliz javobini yozib olishingiz kerak. Men xabar beraman: agar u katodda shakllanganligini va anodda nima borligini tushunsangiz, unda reaktsiya yozish qiyin emas. Masalan, elektroliz nacl va reaktsiyani yozing:

Nacl + H 2 O → H 2 + CL 2 + NaH

Natriy faol metaldir, shuning uchun katodda obodonlashtiriladi. Anionda kislorod, glyogen ta'kidlangan - xlor. Biz tenglamani yozamiz, shuning uchun biz izsiz bug'lanish uchun natriyni majburlay olmaymiz :) Natriy suv bilan reaktsiyaga kirib, Nauh hosil bo'ladi.

CUSO 4 uchun elektrolizning reaktsiyasini yozamiz:

Cuso 4 + H 2 O → CU + O 2 + H 2 Shunday qilib, 4

Mis kam faol metallarga tegishli, shuning uchun u katodda ajratilgan toza shaklda. Anion kislorodni o'z ichiga olgan, shuning uchun reaktsiyada kislorod chiqariladi. Sulfat ioni hech qaerga ketmaydi, u suv vodorodiga ulanadi va suyuqlik kislotasiga aylanadi.

Eritmalarning elektrolizi

Biz muhokama qilgan barcha masalalar hal qiluvchi echimlarning elektrolizi bilan bog'liq.

Sanoat kimyosi oldida muhim vazifadir - metallarni (moddalarni) pufakcha shaklida olish. Kam samaraliroq metallar (AG, Cu) echimlarning elektrolizi yordamida osongina olinishi mumkin.

Ammo faol metallar haqida nima deyish mumkin: Na, K, Li? Axir, ularning echimlarining elektrolizida, ular katodda toza shaklida turmaydi, buning o'rniga suv molekulalari tiklanadi va vodorod ajralib turadi. Bu erda biz suvni o'z ichiga olmaydi, bu esa suvni o'z ichiga olamiz.

Aqidatli reaktsiyada eriydi, hatto osonroq: moddalar komponentlar tomonidan parchalanadi:

Alcl 3 → Al + Cl 2

Lible → li + br 2

Ushbu maqola Belevich Yuriy Sergeyevich tomonidan yozilgan va uning intellektual mulki hisoblanadi. Nusxalash, tarqatish (shu jumladan Internetdagi boshqa saytlar va resurslarni nusxalash orqali) yoki mualliflik huquqi egasining oldindan roziligisiz boshqa saytlardan yoki ob'ektlardan boshqa foydalanish jinoiy javobgarlikka tortiladi. Maqola materiallarini va ulardan foydalanishga ruxsat berish uchun murojaat qiling